論文名稱：齒輪整體誤差測(cè)量的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究

論文作者：：北京工業(yè)大學(xué) / 王笑一

指導(dǎo)教師：石照耀《研究領(lǐng)域：齒輪工程和精密測(cè)試技術(shù)與儀器》

齒輪是應(yīng)用最為廣泛的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，作為工業(yè)的象征鑲嵌在國(guó)徽上。測(cè)量和評(píng)價(jià)是保證齒輪質(zhì)量的主要途徑。我國(guó)首創(chuàng)的齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)具有效率高、信息全的特點(diǎn)，特別適用于批量生產(chǎn)汽車齒輪的在線快速檢測(cè)；但其基礎(chǔ)理論中一些關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有解決，影響了該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

通過(guò)理論創(chuàng)新，解決了齒輪整體誤差理論單元曲線的精確計(jì)算、整體誤差曲線上齒廓評(píng)定區(qū)域的自動(dòng)精確找定、整體誤差測(cè)量中異點(diǎn)接觸誤差的修正和整體誤差測(cè)量信息的充分利用等關(guān)鍵問(wèn)題，為齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)在汽車齒輪快速測(cè)量領(lǐng)域的成功應(yīng)用提供了有力支撐。針對(duì)上述四項(xiàng)創(chuàng)新分別開(kāi)展了有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提方法和理論的正確性、有效性和實(shí)用性。集成了上述四項(xiàng)創(chuàng)新成果的齒輪整體誤差數(shù)據(jù)處理軟件已在汽車齒輪在線快速測(cè)量系統(tǒng)中得到現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用。

主要研究?jī)?nèi)容如下：

(1)提出計(jì)算整體誤差理論單元曲線的新方法。該方法只用一組統(tǒng)一的公式就可獲得包括嚙入階段、漸開(kāi)線嚙合段和嚙出階段的整體誤差理論單元曲線。該方法很好地解決了漸開(kāi)線蝸桿與螺旋齒輪空間嚙合條件下整體誤差理論單元曲線的精確獲取問(wèn)題，滿足了整體誤差測(cè)量技術(shù)的需要。

(2)提出齒輪整體誤差曲線上齒廓評(píng)定區(qū)域的新確定方法。對(duì)比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明新方法得到的單元起點(diǎn)位置一致性最好，可滿足汽車齒輪快速測(cè)量的需要，尤其在測(cè)量產(chǎn)品齒輪時(shí)，新方法顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

(3)提出齒輪整體誤差測(cè)量中異點(diǎn)接觸誤差定義及其修正方法。理論分析和實(shí)驗(yàn)表明，修正后的整體誤差測(cè)量結(jié)果更加接近實(shí)際被測(cè)齒廓的真實(shí)形狀，應(yīng)用本方法修正異點(diǎn)接觸誤差的效果顯著，可提高整體誤差式齒輪量?jī)x的測(cè)量精度。

(4)提出基于全信息的齒輪精度評(píng)價(jià)體系。仿真和實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)表明新評(píng)價(jià)體系可充分利用齒輪整體誤差測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量誤差不敏感，能真實(shí)完整地反映齒輪性能，有利于分析齒輪加工誤差來(lái)源，有利于評(píng)價(jià)工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性，特別適用于汽車齒輪的在線高速測(cè)量。